गैलीलियो अंतरिक्ष यान द्वारा लिया गया क्षुद्रग्रह 951 गैस्प्रा। छवि क्रेडिट: नासा / जेपीएल। बड़ा करने के लिए क्लिक करें।
साक्षात्कार सुनें: ग्रेविटी ट्रैक्टर बीम (4.8 एमबी)
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फ्रेजर कैन: पृथ्वी से टकराने वाले क्षुद्रग्रहों से निपटना, अब जैसा कि मैं इसे समझता हूं, आपको शीर्ष गुणवत्ता वाले तेल खानों के चालक दल को खोजने की आवश्यकता है। और आपको उन्हें अंतरिक्ष शटल पर रखने और उन्हें उड़ाने के लिए परमाणु बम का एक गुच्छा क्षुद्रग्रह के साथ भेजने की आवश्यकता है। अब आप मुझे बता रहे हैं कि शायद यह सबसे अच्छा तरीका नहीं है?
डॉ। प्रेम: ठीक है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि आपका लक्ष्य क्या है। यदि आपका लक्ष्य एक ऐसी फिल्म बनाना है, जो एक टन पैसा बनाने जा रही है, तो जंगली जायें; इसे करने का सही तरीका है यदि आपका लक्ष्य वास्तव में पृथ्वी के साथ एक प्रभाव को रोकना है, हालांकि, हम उम्मीद कर रहे हैं कि इससे निपटने का एक सरल तरीका हो सकता है।
फ्रेजर: सब ठीक है, तो आप जो सुझाव दे रहे हैं वह कितना सरल तरीका है?
प्रेम: ठीक है, जिस विधि का हम सुझाव दे रहे हैं वह अपेक्षाकृत बड़ा और भारी अंतरिक्ष यान भेजने के लिए है - इतना बड़ा और भारी नहीं कि हम इसकी कल्पना न कर सकें - क्षुद्रग्रह, और इसके बजाय क्षुद्रग्रह, या भूमि को उड़ाने की कोशिश करने के लिए। उस पर और बात को एक तरफ धकेलें (उन दोनों विचारों का सुझाव दिया गया है, लेकिन उनमें कुछ कठिनाइयाँ हैं), हम आपको सुझाव दे रहे हैं कि आप बस इसके बगल में अंतरिक्ष यान पार्क करें और इसे वहाँ पर मंडराएँ। और अगर आप इसे एक वर्ष के लिए वहां पर मंडराते हैं, तो बहुत धीरे-धीरे, क्षुद्रग्रह और अंतरिक्ष यान के बीच का छोटा गुरुत्वाकर्षण खिंचाव, अंतरिक्ष यान की दिशा में क्षुद्रग्रह को ऊपर खींचने वाला है। अंतरिक्ष यान क्षुद्रग्रह से लगातार दूरी पर मँडरा रहा है, और इसका मतलब यह है कि यह बहुत धीरे-धीरे एक टूव्हील लाइन की तरह गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करके क्षुद्रग्रह को बंद कर रहा है। और अगर आपको अपने क्षुद्रग्रह पर पर्याप्त चेतावनी मिल सकती है - यदि आप जानते हैं कि यह आने वाले 20 साल या इससे पहले कि यह हिट होने जा रहा है - तो आप अंतरिक्ष यान को बाहर निकाल सकते हैं और इसे लगभग एक साल तक खींच सकते हैं, आप इसे पर्याप्त खींच सकते हैं ताकि पृथ्वी से टकराने के बजाय, यह पृथ्वी को याद करेगा।
फ्रेजर: अब सभी मीडिया, और उन सभी आपदा फिल्मों को हिट करने जा रहे तीन महीने पहले एक खतरनाक क्षुद्रग्रह को खोलते हुए कुछ खगोलविदों के इर्द-गिर्द घूमती है। ऐसा लगता है कि 20 साल की सीमा में आपका समाधान अधिक है। क्या आपको लगता है कि इन दिनों अधिक यथार्थवादी परिदृश्य है?
प्यार: यह जानना मुश्किल है हमने वास्तव में उन सभी क्षुद्रग्रहों की खोज नहीं की है जो संभावित रूप से अभी तक पृथ्वी से टकरा सकते हैं। हम बहुत से लोगों को उस समस्या पर बहुत व्यस्तता से काम कर रहे हैं; हर रात खोज चल रही है। मुझे लगता है कि उनमें से बहुत से स्वचालित हैं, और वहां के एक दूरबीन पर कुछ अकेला आदमी नहीं है, जो अपनी आंखों के साथ दूरबीन के लेंस के पास है। और यह संभव है कि कल हम महसूस कर सकते हैं कि कुछ ऐसा आ रहा है जो हमें मार सकता है, जिसके बारे में हमें पता नहीं है और यह पृथ्वी को प्रभावित करने से तीन महीने दूर हो सकता है। यह निश्चित रूप से दुर्भाग्यपूर्ण होगा। लेकिन भविष्य में हम इन सभी चीजों को जानने की संभावना रखते हैं; उनकी सभी कक्षाओं को जानें, और हम हिट होने से पहले एक हिट की भविष्यवाणी कर सकते हैं। और इस तरह का परिदृश्य हमारे समाधान से निपटने में सक्षम होगा।
फ्रेजर: और इसलिए आप किस आकार के क्षुद्रग्रहों से निपटने में सक्षम होंगे?
प्यार: एक जोड़े का आकार सौ मीटर। तो एक फुटबॉल स्टेडियम या सम्मेलन केंद्र का आकार।
फ्रेजर: और अंतरिक्ष यान स्वयं कैसा दिखेगा? उस पर किस तरह के घटक होंगे?
प्यार: जब हम अपने छोटे कागज के लिए विचार के साथ आए, तो हमने एक अंतरिक्ष यान डिजाइन को अनिवार्य रूप से शेल्फ से खींच लिया। यह नासा का प्रोमेथियस प्रोजेक्ट है, जहां वे बृहस्पति के चंद्रमा यूरोपा की परिक्रमा करने के लिए एक बड़ा परमाणु ऊर्जा संचालित अंतरिक्ष यान भेजने जा रहे थे, और वहां बहुत सारे दिलचस्प विज्ञान करते हैं। यह बिजली के थ्रस्टरों के साथ एक 20-टन का अंतरिक्ष यान है, यही वह बिजली का उपयोग करता है जो अत्यंत उच्च तापमान पर गैस को गर्म करता है और इसे वापस बाहर निकालता है। आपको अद्भुत ईंधन अर्थव्यवस्था मिलती है; बहुत कम ईंधन के साथ एक अंतरिक्ष यान को स्थानांतरित करने की बहुत क्षमता है, लेकिन जोर वास्तव में कम है। आप केवल एक न्यूटन, या तो (एक पाउंड का पांचवां) बल प्राप्त कर सकते हैं। इसलिए आपके पास एक बड़ा विद्युत प्रणोदन, परमाणु ऊर्जा से चलने वाला अंतरिक्ष यान है - यह संभवतः एक लंबी स्कीनी चीज है, क्योंकि परमाणु रिएक्टर से अपशिष्ट गर्मी को अस्वीकार करने के लिए आपको बहुत से रेडिएटर्स की आवश्यकता होगी। इसमें थ्रस्टरों का एक सेट, एक ईंधन टैंक और कुछ मार्गदर्शन और नेविगेशन घटक शामिल हैं। आप इस अंतरिक्ष यान को कैसे सेट करते हैं, इसके आधार पर, हमने तय किया कि यदि आप रिएक्टर लगाते हैं, जो भारी है, और ईंधन टैंक, जो भारी है, जो क्षुद्रग्रह के करीब है - थ्रस्टर्स से लटका हुआ है - तो आप अधिक द्रव्यमान के करीब पहुंचते हैं क्षुद्रग्रह, और जो आपके गुरुत्वाकर्षण को बढ़ाता है क्योंकि गुरुत्वाकर्षण बल तेजी से घटता है जैसे ही आप दो द्रव्यमानों के बीच की दूरी बढ़ाते हैं। और यह आपके अंतरिक्ष यान को स्थिर करने में भी मदद करता है और बस आपको चारों ओर मदद करता है यदि आप अपने भारी घटकों को क्षुद्रग्रह द्वारा नीचे लटकाए गए थ्रस्टर्स को शीर्ष पर रखते हैं।
फ्रेजर: ओह, मैं देख रहा हूँ, यह लगभग होगा यदि आपके पास एक रस्सी के अंत में एक गेंद होती है, जो भारी भाग के साथ नीचे लटकती है - रिएक्टर और सभी ईंधन - जैसे आप कर सकते हैं, वैसे ही क्षुद्रग्रह के करीब लटका हुआ है, जबकि सभी थ्रस्टर्स आगे रस्सी खींच रहे हैं और इसे दूर खींच रहे हैं।
प्यार: यह बिल्कुल सही है। बेशक आपको अपने थ्रस्टरों को बाहर निकालने की ज़रूरत है, ताकि उनमें से निकलने वाली गर्म गैस का ढेर क्षुद्रग्रह से न टकराए। यह गुरुत्वाकर्षण के साथ एक क्षुद्रग्रह को अपने पास खींचने की कोई अच्छी कोशिश नहीं करता है और एक ही समय में आप इसे अपने थ्रस्टरों के धुएं के साथ आगे बढ़ा रहे हैं। तो आप उन जावक की जरूरत है ताकि प्लम क्षुद्रग्रह को याद करते हैं और यह आपके रस्सा बल को बेहतर बनाने में मदद करेगा।
फ्रेजर: अब क्या आपके पास कोई लक्ष्य है जो आपको लगता है कि इस तरह की आंदोलन रणनीति का एक अच्छा शिकार हो सकता है?
प्रेम: हम विचार को एक सामान्य विचार के रूप में विकसित करने और किसी भी चीज के लिए उड़ान भरने के लिए तैयार थे। हालाँकि, Asteroid 99942 Apophis है, जिसे 2029 में मेरे विचार से पृथ्वी का एक नजदीकी मार्ग माना जाता है। और अगर यह क्षुद्रग्रह अंतरिक्ष में बिल्कुल सही बिंदु से होकर गुजरता है, क्योंकि यह पृथ्वी के पिछले हिस्से में जाता है, तो इसे वापस आने का मौका मिलता है। 7-8 साल में और हमें मारा, जो बुरा होगा। और यह कि क्षुद्रग्रह इस तरह के मिशन के लिए एक उत्कृष्ट लक्ष्य है। अगर हम इसे पहले पृथ्वी फ्लाईबी से पहले प्राप्त कर सकते हैं, तो यह दूसरी बार प्रभाव के लिए इसे लाइन करेगा। और इसका कारण यह है कि ये फ्लाईबीज़ क्षुद्रग्रह के मार्ग को ताना देते हैं ताकि फ्लाईबाई से पहले उड़ान दिशा में एक छोटे से छोटे बदलाव से उड़ान भरने के बाद उड़ान दिशा में भारी बदलाव आए। इसलिए यह पूल में एक बैंक शॉट की तरह है। पहले हिस्से पर थोड़ी छोटी गलती, उछाल के बाद, गलती गुणा हो जाती है। इसलिए आप एक गुरुत्वाकर्षण ट्रैक्टर का उपयोग कर सकते हैं जो परमाणु शक्ति से संचालित नहीं था और इसका वजन 20 टन नहीं था। आप इस क्षुद्रग्रह को खींचने के लिए 1-टन, रासायनिक-चालित गुरुत्व ट्रेक्टर का उपयोग कर सकते हैं, इससे पहले कि पृथ्वी फ्लाईबी इतना छोटा है कि क्षुद्रग्रह हमारे पास कहीं नहीं जा रहा है।
फ्रेजर: मैं देख रहा हूं, अगर आपके पास एक क्षुद्रग्रह है जो 20 साल की ओर हमारी ओर आ रहा है, तो आप अपने बड़े आयन इंजन से चलने वाले ट्रैक्टर को स्थानांतरित कर सकते हैं। कब तक यह क्षुद्रग्रह के बगल में खर्च करने की आवश्यकता होगी?
प्रेम: लगभग एक साल।
फ्रेजर: लेकिन अगर यह फ्लाईबाई करने के बारे में है, तो आप इसे बहुत छोटा बदलाव दे सकते हैं और यह अभी भी इसे बुरी कक्षा से बाहर और एक अच्छी कक्षा में ले जाएगा।
प्यार: सही है, आप फ्लाईबाई से पहले अपने अंतरिक्ष यान के साथ क्षुद्रग्रह पर लगाए गए छोटे प्रभाव को गुणा करने के लिए पृथ्वी के उस फ्लाईबी का उपयोग करने जा रहे हैं। और फिर फ्लाईबी के बाद, प्रभाव बहुत अधिक है।
फ्रेजर: तो अब आपके प्रस्ताव का चरण क्या है? अभी इसका भविष्य क्या है?
प्यार: वैसे यह जानना मुश्किल है। अभी हमने एक प्रस्ताव रखा है, हमने इस विचार को प्राप्त किया है, और लोग इसके बारे में बात कर रहे हैं। मेरे सह-लेखक, एड लू और मैंने प्रकाशन के लिए कई वैज्ञानिक पत्र लिखे हैं, और उनमें से किसी ने भी दसवां हिस्सा नहीं लिया है जितना कि एक ध्यान। तो इस विचार से बाहर है, और हम देखेंगे कि क्या होता है। मुझे लगता है कि अगर हम वास्तव में पृथ्वी के साथ टकराव के रास्ते पर एक क्षुद्रग्रह की खोज करते हैं, तो बहस बहुत अधिक इंगित हो जाएगी। फिर हमें वास्तव में एक साथ आने और यह तय करने की आवश्यकता है कि हम इसके बारे में क्या करने जा रहे हैं।
फ्रेजर: खैर, पृथ्वी को क्षुद्रग्रह से बचाने की पूरी प्रक्रिया के साथ मेरी चिंता। कब और कहाँ एक क्षुद्रग्रह हिट होने जा रहा है, यह अनुमान लगाने में बहुत अनिश्चितता है। जितना बेहतर आप कक्षा को चिह्नित कर सकते हैं, उतना ही बेहतर होगा कि आप जान सकते हैं कि यह जोखिम है। कई मामलों में, अगर आपको ये 30 साल के हैं, तो निर्णय लेने वाले और कानून बनाने वाले कह सकते हैं: ठीक है, जब तक हम बेहतर जानते हैं, तब तक प्रतीक्षा करें। और फिर भी, जितना अधिक आप बेहतर जानते हैं, उतनी कम संभावना है कि आपको इसकी कक्षा को बदलना होगा।
प्रेम: हां, यह हमेशा सच है, और मानव स्वभाव इसमें बहुत खेलता है। हर किसी को एक क्षुद्रग्रह की हड़ताल का सामना नहीं करना पड़ा, इसलिए हाल ही के उदाहरणों के एक जोड़े को लेने के लिए सुनामी और तूफान जैसी चीजों से हमारी तुलना करना कठिन है। जिन चीजों के बारे में हम जानते हैं और किसी व्यक्ति के जीवनकाल में अनुभव करते हैं, उन्हें कल्पना करना और समझना हमेशा आसान होता है। और लोगों को उस चीज़ पर ध्यान देने के लिए जो कि गूढ़ और विज्ञान कथाओं की तरह लगता है; क्या यह वास्तविक है, या लोग इसे बना रहे हैं? मुझे इसका एक अच्छा समाधान नहीं पता है, लेकिन यह तथ्य कि लोग इस बारे में विचार और सोच के बारे में बात कर रहे हैं - और न केवल शिक्षा के उन्नत क्षेत्रों में - बल्कि पूरी दुनिया में, मुझे लगता है कि यह एक अच्छा संकेत है। कम से कम हम इस समस्या के बारे में सोच रहे हैं और इसे कैसे हल किया जाए।
